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关于教育技术,在不同时期不同学科背景的学者有着不同的理解,其典型的定义来自于美国教育传播与技术协会(AssociationforEducationalCommunicationsandTechnology,简称AECT),包括:媒体—工具论(AECT’70)、手段—方法论(AECT’72)、理论—实践论(AECT’94)、绩效—创新论(AECT’05)等。虽然教育技术的内涵与外延均在不断变化,但是从各种定义可以看出:(1)教育技术支持和优化教学,最终促进学习者的学习;(2)教育技术围绕教学过程和教学资源展开理论研究和实践;(3)教育技术的基本要素包括方法、工具和技能[1]。因此,有一点是无可争议的:教育技术要研究“技术”在教育中的应用问题,即如何运用“技术”来支持和优化(教育)教学过程。这里的“技术”主要是指狭义的技术(物化的技术),尤其包括计算机与人工智能中的新技术。
从认识论的角度看,教学过程是教师的教与学生的学相结合的双边活动过程[2],包括“教师的教”、“学生的学”和“学与教的互动”等三个方面。从“技术”支持教学过程的角度来看,近一个世纪以来,人们或多或少存在这样一种取向:用“技术”来(部分地)“代替”教师进行教学。从20世纪20年代的教学机开始,到50年代美国教育心理学家斯金纳发明程序教学机器,教育界出现了一场场轰轰烈烈的改革运动[3]。尽管现在这股浪潮早已平息下去,但“教学机器”却大大影响了教育界,并成为CAI/CAL(计算机辅助教学/学习)的雏形。直到20世纪90年代中期以前,CAI/CAL软件开发一直被计算机界与教育技术界认为是“技术含量”较高的、比较“有水平”的一类研究工作。这对教育教学的改革与发展起到了积极的作用,丰富了人类知识的宝库。
但是,早在20世纪80年代中期,就有研究表明:一项技术(或者一种工具)应用于教学的效果取决于使用者如何使用,而不是技术本身。从学习理论的发展来看,也经历了行为主义、认知主义和人本主义等学习理论的发展,特别是由认知主义学习理论发展起来的建构主义学习理论,曾经在20世纪90年代风靡于全球。直到20世纪末,人们发现风靡于全球的e-Learning并不如想象的那样有效,人们开始反思学习理论与技术应用方式,试图用B-Learning来实行“回归”,即综合运用不同的学习理论、不同的技术和手段、以及不同的应用方式来实施“教学”。“混合学习”(BlendedLearning)就是面对面的课堂学习(FacetoFace)和在线学习(OnlineLearning,或E-Learning)两种方式的有机整合。混合学习的核心思想是根据不同问题、要求,采用不同的方式解决问题,在教学上就是要采用不同的媒体与信息传递方式进行学习,而且这种解决问题的方式要求付出的代价最小,取得的效益最大[4]。
学与教的观念在变,学与教的环境与方式也在变,教师从为课堂教学“备课”,到为学生“自学”而“备资源”,再到运用多种方式来实施“教学”,这虽然不是一种必然变化路径,但也是一种普遍发展趋势。随着教学理念的变化,教学的设计、教学(过程)互动的分析与教学评价方式变革的重要性日益凸显出来。显然,这对教师的要求越来越高,教师的“额外工作”也变得越来越繁杂。那么,能否利用新技术来(部分)支持教师的“额外工作”呢?更进一步说,新技术应用于教育教学能否(显著)提高其效果、效益或效率呢?
本文将介绍与此相关的四个关键技术:教学设计自动化技术、教学互动分析技术、教学自动测评技术与教育系统仿真技术。
前三种技术主要关注教育的微观层面,即教学的三个关键环节:“前期准备”(教学设计)、“教学实施”(互动过程)、“教学效果”(教学评价);后者关注教育的宏观层面:把教育看成一个复杂的巨系统进行研究,从数量与模型角度研究和发现一些普遍的规律。随着知识科学领域的兴起与知识工程等的进一步发展,这四项关键技术可望在未来不长的时间内,为广大教师与教育研究者提供支持和服务。
二、教学设计自动化技术
众所周知,教学设计是教育技术学最核心的内容之一,也是教育技术学区别于教育学领域中其它学科的最重要特征之一,教学设计理论的发展为教育技术学的发展奠定了坚实的基础。但是,教学设计仍然是少数教学设计专家的“专利”,在广大教师中普及应用仍然有一定的距离。究其原因,首先教学设计方法需要进一步完善和发展,包括教学设计的过程模式比较复杂、“通用”模式在各种教学情况下的不适应等;其次“设计”的工作量过于繁杂(如内容分析阶段的ABCD方法就是一项复杂的“机械”劳动),尤其是在新的知识观背景下,知识管理越来越重要。因此,若能让计算机帮助教师完成一些“机械劳动”,让教师把更多的精力关注于学与教的过程和行为,具有非常重要的理论意义和现实意义。
“教学设计自动化”(AutomatedInstructionalDesign或AutomatingInstructionalDesign,简称AID)是指有效利用计算机技术,为教学设计人员和其他教学产品开发人员在教学设计和教学产品开发过程中提供辅助、指导、咨询、帮助或决策的过程[5]。“教学设计自动化”更为贴切的提法应该是“计算机辅助的教学设计”(ComputerAidedInstructionalDesign,简称CAID)。
从1984年梅瑞尔首次提出“教学设计自动化”开始,教学设计自动化吸引了很多教育技术专家、心理学家、人工智能专家和计算机专家的参与[5],如:Tennyson、Spector等,并取得了相当多的成果。从1984年到90年代中期,教学设计自动化发展十分迅速,并产生了大量著作和产品原型,从90年代后期开始,教学设计自动化大多以别的面貌出现,其研究也越来越深入。
目前教学设计自动化的研究主要集中在5个方面[5][6][7][8][9]:(1)提供集成写作工具。如WebCT、WebCL等各大网络教学支撑平台都集成了写作工具,充分利用网络的优势,简化了过程。(2)提供教学设计专家系统。例如,梅瑞尔等人研究与开发的IDExpert就是基于规则的专家系统,它可以根据教学设计人员提供的信息,提出关于课程组织、内容结构、教学策略等方面的建议。(3)提供教学设计咨询服务。专家系统开辟了教学设计的新领域,但是却抑制了教学设计开发人员创造性的发挥,咨询系统更注重发挥教学设计人员的主观能动性。Duchastel提出的教学设计咨询系统原型IDAW-InstructionalDesignAdvancedWorkbench是一个基于计算机的基础开发平台,支持不限制设计者情况下的认知任务的教学设计。(4)提供教学设计的信息管理系统。如学习研究协会(InstituteforResearchonLearning)开发的IDE(InstructionalDesignEnvironment)系统。(5)提供电子绩效支持系统(EPSS)。如Paquetteetal(1994)在Duchastel的Workbench基础上推出的名为AGD的绩校支持系统,DesignersEdge(Chapman,1995)和tructionalDesignWare等。另外,教学设计自动化技术一个最直接的应用是为教师提供教学设计模板。WebQuest就是一个很好的例子,它提供了多套方便适用的教学设计模板,教学设计人员和教师只需填入相应的内容,就可生成WebQuest教学网站,大大降低了教学设计的难度。
教学设计自动化的更进一步发展要求它具备更高的“自动化”,这需要积极借助自然语言理解和信息检索领域的成果。例如,我们有理由要求教学设计自动化系统能够帮助我们抽取文章中的概念以及概念之间的关系,生成一定的可视化图表,如概念图、思维导图等,并在人工校对后,生成可用的演示文稿。达成这一目标的核心技术包括信息抽取领域的实体抽取技术和关系抽取技术。
三、教学互动分析技术
教学的互动本质说认为,师生之间的互动反映了教学过程的本质。教育心理学界很早就关注到:应从师生之间的互动行为入手解析教育教学现象,探讨互动与学生发展及学习效果之间的关系。比如对课堂情境中师生互动的特点及主要影响因素进行微观研究[11],研究的主要方法就是分析课堂情境中的师生互动行为。
教学互动分析技术是一种适合从微观上探索行为规律和性质,综合运用结构性观察、描述性观察、访谈、内容分析、话语分析、定量数据处理等多种方法的研究技术,通常用于互动过程规律、互动特征、教学结构的发现以及教与学现象的评估。
课堂师生互动行为研究以弗兰德互动分析技术(Flander’sInteractionAnalysisSystem,FIAS)为代表[12]。该分析技术大致由三个部分构成:(1)一套描述课堂师生互动行为(仅用于言语交互,不包括非言语交互)的编码系统;(2)一套关于观察和记录编码的规定标准;(3)一个用于显示数据,进行分析,实现研究目的的矩阵表格。弗兰德编码系统把课堂上的语言交互行为分为教师语言、学生语言和沉寂或混乱(无有效语言活动)三类共10种情况。按照弗兰德分析技术的规定,在课堂观察中,每3秒钟取样一次,对每个3秒钟的课堂语言活动都按编码系统规定的意义赋予一个编码码号,作为观察记录。这样,一堂课大约记录800—1000个编码,它们表达着课堂上按时间顺序发生的一系列事件,每个事件占有一个小的时间片断,这些事件先后接续,连接成一个时间序列,表现出课堂教学的结构、教学行为模式和教师的教学风格。对记录数据的显示和分析是通过分析矩阵来实现的。从弗兰德的课堂教学互动分析技术可以看出,教学互动分析强调结构化、定量化,有利于从大量微观的信息中挖掘意义。
在远程教育领域,由于教学互动的媒介环境发生了根本变化,以媒体为中介的交互成为远程环境下学与教再度整合的关键,因此教学互动的问题得到了更多研究者的关注。应用互动分析的相关技术,可以深入探讨不同技术环境的交互性、不同教师的教学策略如何影响学生的互动行为、社会性互动对远程学习的影响等系列研究问题,从而为远程环境下的学习支持服务提供更多的思路和方法。
源于社会建构主义理论对互动的重视,计算机支持协作学习(ComputerSupportedCollaborativeLearning,简称CSCL)强调学生与学生之间的互动,并认为互动是协同建构意义的形式,尤其注重言语所扮演的“社会情境角色”[13]。
目前在CSCL领域中,互动分析技术主要集中在探讨以下四个方面的问题:(1)成员个体和小组整体的知识结构变化;(2)小组内社交关系网络(SocialNetwork)的形成;(3)协同知识建构过程的互动结构;(4)互动过程中的情感水平和认知加工水平。这些问题的解决有助于智能交互支持系统的设计与开发,以保证高质量的意义协商、相互教导和小组协作。
目前教学互动分析技术主要是基于交互言语的分析,即会话分析(conversationanalysis或discourseanalysis)。许多与语言相关的理论成为互动分析的基础,其中尤以言语行为理论(SpeechActTheory)的作用最为显著。
虽然会话分析技术并不是一种新技术,但是应用现代信息技术辅助会话分析,并在以计算机为媒介的交互情境中应用会话分析,却是一类较新的研究领域。面对面的互动活动中,参与者的行为表现(包括身体姿势、语调、表情等)均可被录像保存供分析者作反复而细致的分析。以计算机为媒介的交互记录(包括文本信息、语音信息、与系统软件的交互行为序列)也可被保存。这些交互数据的分析可借助一些工具软件来实现,包括德国Altasti公司产品(支持文本、声音、视频格式的定性内容分析)、澳大利亚QSR公司产品NUD*IST、CATPAC(应用神经网络算法确定文本中词句的关联性)、Transana(方便标注视频录像信息,建立解释信息和视频信息的关联)、希腊的Agna(社交网络分析软件)等。
针对不同研究问题,编码后的交互信息的处理方法不一样,因此就出现了针对特定研究问题的互动分析工具。如:日本OsakaUniversity的AkikoInaba等人开发了专门支持CSCL中互动模式(比如认知学徒模式)辨识的分析工具;美国匹兹堡大学AmySoller等人利用结构化的句首自动识别聊天室内的互动文本,并利用互动模型的匹配来判断互动的有效性。
四、教学自动测评技术
计算机辅助评价(Computer-AssistedAssessment,简称CAA)是一个应用面比较普及的领域。教学自动测评是CAA的核心内容和研究前沿之一,其基本流程是:把问题和任务通过计算机终端传给学生,学生通过计算机输入设备将问题的答案输入给计算机,计算机自动或半自动判断答案并记录分数。CAA可在诊断性、形成性和总结性等三类评价中均可得到有效应用;既可以用于学生的自我评价,也可以用于教师对学生的评价[14]。CAA系统的构成主要包括三个方面:(1)题库与组卷;(2)测试环境与自动阅卷;(3)测评数据的统计分析:负责管理测评结果,按要求生成各种报表以及对题目进行分析。
目前,CAA应用研究主要集中在三个方面[15]:(1)客观测试:测试题的答案从预先定义好的有限个问题答案中选择或比较,计算机对考题答案的评分不需要任何的主观因素参与,客观测试主要用于评估知识覆盖型和事实记忆型为主的课程;(2)计算机自适应测试(CAT):指在具有一定规模的精选试题组成的题库支持下,按照一定的规则并根据被试的反应选取试题,直到满足停止条件为止;(3)基于Internet的远程考试与评价。客观测试和计算机化自适应测试的相关的理论、方法与技术已相当成熟,能比较好地解决了知识层面的评价问题。其热点及前沿课题主要有两方面:(1)主观题的测评问题及其自动化,例如,对自由文本答案的计算机测评的研究目前已经取得很大的进展;(2)技能性非客观题的测评。
五、教育系统仿真技术
建模与仿真,是继理论研究和实验研究之后的第三种认识和改造客观世界的方法,已经成为对人类社会发展进步具有重要影响的一门综合性技术学科[16]。仿真技术有各类不同的方向和分支,如虚拟仿真技术、全过程动态仿真技术、三维仿真技术、三维实体仿真技术、虚拟现实等。在人文社会领域,仿真技术同样有其用武之地,如生产系统、物流系统、港口工程、制造过程管理、物资供应等系统中已经开始应用仿真技术。经济、交通、地理信息等不同的行业领域也纷纷应用仿真技术来促进本领域的研究。
近年来,复杂系统、复杂自适应系统(ComplexAdaptiveSystem,CAS)成为系统建模与仿真理论研究的热点。仿真模型的正确性和可信度是建模与仿真科学发展的决定因素,目前学术界正试图发展出一套完整的校验、验证和确认(VerificationValidation&Accreditation,VV&A)技术理论体系。复杂系统可以定义为是具有多样性、不确定性的系统。复杂系统涉及到耗散结构、涨落、熵、灰箱、混沌、自组织、非平衡、非线性、开放、有序等许多概念,它们对研究复杂系统都具有很重要的意义。
教育系统是一个独特的复杂系统,具有开放性、松散结合性、非线性与非均衡性等特征。从微观层面上看,学校甚至是一个课堂也可视作复杂系统,另外,也存在多种维度和多种粒度上的教育复杂系统,比如,有人就讨论过信息技术与课程整合的复杂性[17]。从复杂系统视野对教育系统的研究目前才刚刚开始,也仅只停留在理论研究的层面上;而使用建模与仿真的方法进行探索的几乎还是空白。
运用复杂科学的管理熵与耗散结构理论,可以揭示复杂的教育组织结构演化以及管理决策临界点的内在矛盾运动和规律;运用建模与仿真的方法,可以指导教育组织系统的科学组织与决策,建立科学的教育组织结构,进行组织再造和提高教育组织效能[18]。
六、结语
目前是教育技术学科发展最快的时期。首先,除师范院校外,大批的理工类院校也开始开设教育技术的本科和硕士专业;其次,一大批来自不同学科背景的中青年学者在不同程度的加盟到教育技术学研究领域,从不同视角开展相关研究;第三,本领域的理论研究成果日益得到教育类学科与信息类学科同行的认同,实践领域在日益拓广,应用效果明显提高。
但是,教育技术作为一门应用叉学科,依然面临一系列挑战。首先,教育技术学科面临教育类学科与信息类学科的双重压力,需要有更多的研究成果得到两类学科同行们的认同;其次,教育技术学科的学者因为各自背景的差异,对于学科及相关理论的理解存在较大差异,还没有很好地形成“科学共同体”,尤其缺乏研究方法的相对一致性与共同理解;第三,近几年内新增了大量教育技术学本科专业,在全国本科生大面积扩招和激励的就业竞争压力下,加上毕业生质量的良莠不齐,其学术与专业声誉将受到极大的挑战。
一、在教学中应用现代教育技术策略及意义
现代教育技术能够把不灵活的教育方式和抽象的教学内容变得更加生动和形象,在幼儿园教育过程中,使用现代教育技术能够有效吸引幼儿的注意力,从而使教学目标更加容易实现。绝大多数人都觉得手指的活动对于幼儿神经系统的控制和完善,还有幼儿大脑发育方面都能够起到有效的促进作用。在多种类型的游戏当中,幼儿比较喜欢手影游戏,这种游戏主要是通过手编成多种形状的方式来进行,对于开发幼儿的智力十分有效。在游戏的过程当中,仅用手便能够编出多种形状的影子,而这种现象让幼儿感到十分好奇,进而激发出进一步探索的欲望。但是在进行手影游戏的过程当中,值得注意的是必要的光源条件,幼儿园通常都是使用灯光开展这种游戏,由于光源方面的限制以及幼儿分布的比较零散,没有办法让幼儿一同进行游戏比赛。比较发现,运用幻灯进行这种游戏,在光源方面不会受到限制,幼儿们也可以在同一个屏幕上比赛,并且对于画面老师可以随时进行调整,影子比较清晰且集中。使幼儿更加容易操作,进而激发幼儿产生浓厚的兴趣。在具体教学的过程当中,教幼儿编一些相对简单的手影,使其在游戏的过程当中找到手影的技巧。要求教师日常生活中要开阔学生的眼界,可以采取看动画片以及看书的方式,给幼儿提供丰富的素材。幼儿基本掌握了手影的技巧之后,教师需要对其进行正确的引导,让其进行自由的想象,从而对于手影的花样进行创新,调动幼儿的主观能动性,使其潜能最大限度的被挖掘出来。因为在编手影时要求手指的灵活使用,进而对于开发幼儿智力方面发挥巨大的作用。在幼儿园教育当中,游戏占有十分重要的地位,并且也是基本形式中的一种,教师必须对其进行充分的利用,才能够实现幼儿教育的基本目标。
二、现代教育技术营造良好的学习氛围
【关键词】现代教育技术;主体教育
一、现代教育理念需要培养学生学习的主体性
现代教育技术实现了由应试教育向素质教育的转变,由传授知识过渡到主向能力培养的转变,由以教为中心向以学为中心的转变,由一次性教育向终身教育的转变,从而使人的主体性得以实现。“应试教育”本质上是客体教育观的体现,把考试视为最终的目标,应试教育的误区导致迷信权威、思维定势,导致学生负担过重、兴趣丧失。“素质教育”则以主体教育观为主,把教育评价体系作为整体,使之最大程度上促进学习者的发展。“素质教育”中包含“考试”,但“考试”是手段,是发展的需要;“应试教育”中有“素质”发展,但这是选拔的需要和“副产品”。现代教育技术的介入,使教育以人的素质智能培养为目的,知识技术的传授是基础,重在培养学习者的思维方式、学科素质和研究创新的意识与能力,以及全面素质。
二、现代教育技术与主体教育两者的密切关系
高等教育的目的是造就具有学习、研究、创新能力并且知识面宽的多向型、复合型人才,培养和促进学生学习主体性的发展是高等教育的根本出发点,也是素质教育的精髓所在。现代教育技术是运用现代教育理论及信息技术,通过对教学过程和教学资源的设计、开发、利用、管理和评价,以实现教学优化的理论与实践,追求最优的教学效果本身就体现出主体教育的内涵。现代教育技术正朝着多媒体、网络化、智能化的方向发展,对培养与完善学生学习主体性具有重要作用。因此,教育技术的广泛应用对于明确学生的主体地位,认识主体在教学过程中的作用,并由此建构有效体现主体教育的新型教学模式、教学方法、教学手段及多样化的学习方式具有积极的意义。
三、应用现代教育技术构建新型教学模式是培养与完善学生学习主体性的关键
传统的教育模式通常以教师为中心,教师借助书本教材和其他媒体将教学内容讲授给学生。传统教育模式的优点就是,教师可以充分发挥自己的主导作用,这对于教师组织、管理和控制课堂教学有很大帮助;同时传统教育模式有一个严重的缺点就是,缺乏对学生主动性、创造性能力的培养,极大的阻碍了学生认知主体作用的发挥,导致大多数学生在学习上缺少主动思考和探索的能力,而且自主性和积极性很差,显然不利于创新能力的培养和创造性人才的成长。现代教育技术的提出极大的改变了教学环境,有利于学生主动性能的培养。它强调在教学过程中学生处于中心的位置,教师应围绕着学生转。在现代信息技术环境中,多媒体技术按照人脑的联想方式,非线性地组织教学信息,这和人类思维的联想特征相符合,有利于培养学生的自主创新能力。同时,学生还可以根据教学信息非线性化的特点自由联想和选择不一样的路径,完成其他教学内容的学习,从而实现因材施教。
四、应用现代教育技术形成多样化学习方式是培养与完善学生学习主体性的保证
现代教育技术环境中,由于网络技术的大量投入,使教学不再受到地域和时域等因素的限制,这样使学者在学习时可以选择自己喜欢的内容、并根据自己的性格找到更加有效的学习方法,甚至学习时间、学习地点都可以自由安排。有利于人类整体素质的提高应该是现代教育技术的最大目标。目前的网络教学过程中,很多时候采用的是协作学习、小组讨论等教学策略,更有利于师生之间的情感交流。网络技术使课堂教学环境更加有活力,可以激发学生的学习兴趣,有利于教学效果的实现,学生不再是受控制的对象,而是变被动为主动,学生可以同教师一起成为教学的设计者和控制者,有效的发挥了师生的主体性作用。
五、应用现代教育技术与学科课程整合是培养喝完善学生学习主体性的有效途径
随着信息化时代的发展,多媒体和网络技术已应用到各行各业,小到家庭、个人。因此信息技术已成为现代人类社会发展的创造性工具。现代教育技术在课程整合中是一个非常重要的有机组成部分,在教学课堂上或者是其他学科中,信息技术的巧妙的运用可以更好的实现课程教学目标。在这里需要强调的是,在课程整合中,教师需要对信息技术有一个比较正确的认识和把握,科学分析信息技术的优点和缺点,不可过分依赖信息技术,充分利用信息技术的优势帮助学生提高学习成绩。同时,对学生而言,信息技术则是一种终生受用的学习知识和提高技能的认知工具。培养学生具有终身学习的态度和能力;培养学生具有良好的信息素养;培养学生掌握信息时代的学习方式。
参考文献:
[1]黄济.教育哲学通论.山西教育出版社[M].1997.
内容提要
一、引言--ME命题的背景
二、ME命题为真的哲学基础
⒈ 信息技术是导致人类社会实现第三次飞跃的决定性因素
⒉ 信息技术在教育领域的运用是导致教育领域彻底变革的决定性因素
三、ME 命题为真的教育科学基础
⒈ 21世纪对新型人材的需求特点
⒉ 现代教育技术对新型人材培养的重大意义
当前教学改革存在的主要问题 当前深化教学改革的主要目标棗建构新型教学模式 以计算机为基础的现代教学媒体可为新型教学模式的建构提供理想的教学环境 现代教育技术的教学设计理论可为新型教学模式的建构提供坚实的理论基础
四、基于ME 命题的实践探索
⒈ 语文“四结合”教学改革试验研究
⒉ 运用“几何画板”革新数学教学的试验研究
五、结束语
论现代教育技术与教育深化改革--关于ME命题的论证
何克抗北京师范大学 现代教育技术研究所
一、引言--ME命题的背景当前信息技术飞速发展,知识经济已见端倪,我们即将进入的21世纪,将面临人类文明史上的又一次大飞跃棗由工业化社会进入到信息化社会。21世纪,既为我们带来新的机遇,也为我们带来新的挑战棗世界各国将迎来更为激烈的国际竞争。21世纪的竞争,是经济实力的竞争,科学技术的竞争,归根结底是人才的竞争,而人才取决于教育。为此,世界各国对当前教育的发展及信息技术在教育中的应用都给予了前所未有的关注,都试图在未来的信息社会中让教育走在前列,以便在国际竞争中立于不败之地。
教育部的新任领导清醒地认识到上述竞争态势对教育的严重挑战,并看到了现代教育技术在迎接这场挑战中的关键作用,因此不失时机地提出,要把现代教育技术当作整个教育改革的“制高点”和“突破口”。陈至立部长在为《中国教育报》5月18日创办的题为“制高点棗现代教育技术”专题新闻版撰写的“应用现代教育技术,推动教育教学改革”的文章中强调指出:“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性;充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求,是教育改革和发展的需要。”并号召“各级各类学校的教师要紧跟科学技术发展的步伐,努力掌握和应用现代教育技术,以提高自身素质,适应现代教育的要求”。吕福源副部长在多次讲话中也强调要把现代教育技术与各学科的整合作为深化教育改革的“突破口”。众所周知,“制高点”是“兵家必争之地”,“突破口”则是使整个战役获胜、或是使艰巨而复杂问题迎刃而解的要害所在。显然,教育部两位新任部长的文章和讲话精神实际上表达了同一个意思棗现代教育技术对于整个教育的深化改革有着决定性的重要意义。这个意思也可明确地表述为下列命题:现代教育技术是整个教育改革的制高点或突破口。
为了便于下面的论述,我们不妨把术语“现代教育技术”(Modern Educational Technology)就用字母M表示,“教育深化改革”(Deepening Reformation of Education)则用字母E表示,这样,两位部长提出的上述命题就可简称之为“ME命题”。自新任部领导提出这个命题以来,在国内教育界已产生很大反响:不论是从教育部的部机关到各省市的教委,还是从教育理论界到实际教育工作者,或是从高等院校到广大中小学,无不议论纷纷。赞成拥护者有之,怀疑观望者有之,批评责难者有之,真可谓“一石激起千层浪”。一个命题能引起如此众多的人群为之关注(这个人群中包括教育界的资深专家、学者、名流,乃至前国家教委的一些著名领导),甚至为之激动,为之鼓舞或为之气忿,不管这个命题的真伪性如何(这有待于科学的论证和冷静的分析),至少说明这不是无关宏旨的一般性问题,而是关系到我国教育事业成败、对我们子孙后代有着深远影响的重大命题。因此对这一命题进行深入的讨论、认真的探索,以便使绝大多数的领导和群众取得共识,我看是非常必要、大有好处的。下面仅就本人对我国教育现状的认识和多年来对现代教育技术的研究,试图对这一命题作出比较全面的论证。
二、ME命题为真的哲学基础如上所述,ME命题代表“现代教育技术是整个教育改革的制高点或突破口”这样的命题。这里的“现代教育技术”是指以计算机为核心的信息技术在教育、教学领域的运用。因此,为了论证ME命题为真(即论证以计算机为核心的信息技术对于整个教育改革具有决定性的意义),我们可以先看看以计算机为核心的信息技术对于整个人类社会的发展具有何等重要的作用。
⒈ 信息技术是导致人类社会实现第三次飞跃的决定性因素众所周知,迄今为止,人类所利用的资源共有三种:物质、能量和信息。物质有形状、有大小,人们可以切切实实地感觉到物质的存在,所以在上述三种资源中物质是最具体、最直观的;信息刚好相反,它没有形状、大小,看不见、摸不着,只有借助其他媒体(如文字、声音、图象等),信息才能表现出来,所以在上述三种资源中信息是最抽象、最不直观的;能量的抽象性则介于物质和信息之间:它也没有一定的形状、大小,但是人们却可以切切实实地感觉到它的存在棗“热能”可通过温度变化感觉出来,“电能”可使人触电直至电死,水位落差所具有的势能可以使水车或水轮机转动,……。总之,能量虽然看不见、摸不着,但是人们仍可直接感觉出它的存在,所以它和信息相比仍有一定的具体性,即其抽象程度要比信息低。
人类认识客观事物总是遵循由具体到抽象,由简单到复杂的规律,在对资源的认识与利用上也不例外[1]。物质最具体,所以作为一种资源,在人类文明发展史上就被最先认识到并利用来制造生产工具。据考古发现,人类在200万年前即能制造石刀、石斧与石锥等工具。这是“旧石器时代”。大约5万年前,人类开始发明弓箭棗用竹子弯成弓,用牛筋作成弦,再用木棍和石锥作成箭,从而发明出一种能在一定距离内发射以捕杀野兽并保护自身安全的有效武器。这在当时来看,属于相当复杂的发明创造(不亚于今天的火箭),是高度智慧的结晶。在以狩猎为主的原始社会里,弓箭的出现无疑使人类猎获野兽的能力(即当时的“生产力”)大幅度提高,所以恩格斯对弓箭的发明给予了很高的评价。这是“新石器时代”。
据出土文物考证,在7000年前左右,黄河流域已有人种谷子,长江流域已有人种稻子。人类实际掌握种植能力肯定在此之前,估计应在1~2万年前人类即开始由狩猎为主转入以种植为主,这就是农业社会的初级形态。在6000年前左右人类开始掌握炼铜技术,使人类能利用青铜这种物质制造出比石器远为强大的生产工具,从而由新石器时代转入“青铜器时代”,这是农业社会的中级阶段。到了3000~4000年前人类又进一步掌握了炼铁技术,制造出诸如锄头、犁耙、钢刀、铁斧这类更加有效的工具,使生产力进一步发展,从而进入“铁器时代”。这是农业社会的高级阶段。
农业社会大约持续了一万多年,直到18世纪瓦特发明了蒸汽机才开始转入工业社会。严格说,瓦特不是发明蒸汽机而是改进了蒸汽机[2],因为第一台原理性蒸汽机(能实现热能--机械能的转换,利用水加热后的蒸汽推动连杆以完成某种机械操作)早在1705年就已实现,而瓦特是在此之后的半个世纪即1765年才研制出第一台实用蒸汽机。瓦特的蒸汽机对原理性蒸汽机作了两方面的重大改进:① 使蒸汽机能连续不停运转,从而真正成为动力之源;② 大大提高了热能棗机械能的转换效率,从而使蒸汽机真正实用化。从这个意义上说瓦特发明了蒸汽机,也并不过份。有了蒸汽机就开始出现火车、轮船、纺织机械、印刷机械、采矿机械、冶炼机械……这类全新的生产工具,即实现了生产工具的机械化,从而使生产力与农业社会相比有了更大的发展,生产效率成十倍、成百倍地提高。以纺织为例,过去用手摇纺纱机,一人一台效率很低,现在用蒸汽机带动纺织机械,可由一位工人巡回看管几十台机器,而每台机器的运转速度更是大大加快,因此效率可以提高几百倍。这是工业社会的初级阶段。到了19世纪后半叶法拉第发现电磁感应定律,使人们认识到不仅热能可利用来作为资源,而且电能也有这种可能,从而在法拉第定律基础上发明了发电机和电动机,于是人类进入“电气时代”。这是工业社会的中级阶段。到了20世纪中叶,人们在认识原子奥秘的基础上实现了对原子的“受控核反应”,使原子能的和平利用成为可能,从而进入“核子时代”。这是工业社会的高级阶段。
利用物质作为资源,尽管经历了“新石器青铜器铁器”等不同时代,即对物质作为资源的不断深化的认识过程,但是,只要是用物质作为资源,所制造的生产工具就只能是简单的、没有活力、没有智能的“死工具”棗从石器时代的石刀、石斧、弓箭,到后来铁器时代的犁、耙、镐、锨皆属此类。这是人类的第一代生产工具。
利用能量作为资源也经历过“蒸汽电气核子”等不同时代对能量作为资源的不断深化的认识过程。要利用蒸汽的热能,通过日常生活观察水壶煮水现象即可发现有关规律,这是比较简单的;要利用电能则要用磁铁和线圈做电磁感应的科学试验才有可能发现法拉第定律,并在此基础上实现电能利用;要利用核能就更复杂,必须通过精密、微观而深入的科学探索,在揭示原子核结构规律的基础上,利用极为复杂的技术手段才能实现“受控核反应”即原子能的和平利用。不同时代对能量作为资源的不断深化的认识,是人类文明进步的重要标志。每一次深化都带来新一代的生产工具,都伴随生产力的一次新的飞跃。但是,只要使用能量作为资源,所制作的生产工具就只能是没有智能、但有活力的工具[1]。它和第一代没有活力的“死工具”相比,有了很大改进,但仍不是最理想的工具,因为它们还没有智能。这是人类的第二代生产工具。
只有到了20世纪后半叶,人类才开始认识到不仅物质、能量可以作为资源,而且信息也可以作为一种资源,甚至是更为重要的资源。这是因为信息和知识密切相关(信息通过分析、综合、提炼、加工就可以成为知识),而知识的多寡则在很大程度上反映智慧的高低。因此利用信息作为资源就可制造出新一代既有活力又有智能的生产工具[1],而计算机则是这类生产工具的代表。利用计算机可以构成智能决策系统、智能指挥系统、智能信息处理系统、各类专家系统、各种智能卡以及机器人……。机器人的应用领域正日益扩大:潜水机器人可潜入人类无法进入的深海(人类不能承受深于50米的海水压力),维护核电站的机器人能抵御任何强辐射,化工生产线上的机器人不怕各种污染和毒物的侵蚀,超微型机器人可送入人类血管中去当“清洁工”,帮助清除血管中的杂质乃至血栓,把人类从当今第一大“杀手”棗“心血管类”疾病的威胁下拯救出来。凡此种种,无不显示出新一代智能生产工具强大而神奇的威力,从而使人类社会生产力获得空前未有的大发展、大解放,也带来人类物质文明的极大丰富与发展。这是人类的第三代生产工具,也是最理想、最完善的生产工具。
通过以上分析,我们看到一条规律:人类对资源的认识和利用水平决定生产工具的制造水平,而生产工具的制造水平则决定生产力的发展水平[1]。
根据的哲学理论,上层建筑是由经济基础决定的,经济基础的改变将导致上层建筑的变革。而经济基础则是指生产关系的总和。在生产力与生产关系这对矛盾中,生产力是矛盾的主要方面,生产力的发展必将导致生产关系改变(以适应生产力的发展),即导致经济基础改变,从而又引起上层建筑从政治、法律、经济理论、文化教育到整个意识形态的彻底变革。人类社会是由经济基础与上层建筑两大部分组成的,一旦经济基础和上层建筑都发生了根本性变化,整个社会就必然要飞跃到一个全新的阶段。现在我们可以清晰地看出资源利用与人类社会发展之间的下列关系:
对物质作为资源的利用导致第一代生产工具(简单的无活力、无智能的死工具)的诞生形成人类社会较低程度的生产力使人类脱离狩猎为主、开始进入以种植为主的农业社会。
对能量作为资源的利用导致第二代生产工具(无智能、有活力的机械工具)的诞生形成人类社会中等程度的生产力使人类由农业社会跃进到工业社会。
对信息作为资源的利用导致第三代生产工具(有智能、有活力的智能工具)的诞生形成高度发达的生产力使人类由工业社会跃进到信息社会。
可见,如何将信息作为一种资源而加以利用(即“信息技术”),决不仅仅是一个简单的技术问题,而是与人类文明的发展、与人类社会的飞跃密切相关的决定性因素。21世纪之所以对我们有极不平常的、至关重要的意义,就是因为在21世纪人类社会将要面临又一次巨大的飞跃,而这样的飞跃在迄今为止200多万年的人类发展史上只发生过两次(如上所述,第一次发生在一万多年前棗跃入农业社会,第二次发生在18世纪棗跃入工业社会),现在将面临的是第三次棗跃入信息社会。
⒉ 信息技术在教育领域的运用是导致教育领域彻底变革的决定性因素按照的观点,能推动人类社会进步的因素是最革命的因素。信息和信息技术(即如何把信息作为一种资源而加以利用的技术)由于能导致第三代生产工具(智能工具棗计算机)的诞生,使生产力达到前所未有的高度,从而导致人类社会的新飞跃。可见,以计算机为核心的信息技术是社会变革的动因,是人类社会跃进的杠杆,是推进人类文明与进步的革命因素。现代教育技术是以计算机为核心的信息技术在教育、教学领域的运用,显然,这决不能仅仅看作是一般的教育手段和教学方法的运用问题。既然信息技术的深入发展将导致整个经济基础和上层建筑的彻底变革,那么,信息技术在教育教学领域的全面应用,也必将导致教学内容、教学手段、教学方法和教学模式的深刻变革,并最终导致教育思想、教学观念、教与学的理论乃至整个教育体制的根本变革。正是在这个意义上,我们认为现代教育技术是整个教育改革的制高点或突破口,即ME命题为真。这是事物发展的必然,是由哲学的基本规律(即生产力决定生产关系和经济基础决定上层建筑的规律)所决定的,这就是ME命题为真的哲学基础。任何把现代教育技术仅仅看作是一种教学手段或教学方法的看法都是极端肤浅的、近视的。只有站在哲学的高度来认识ME命题和整个教育改革的形势,才能做到高屋建瓴,才不致于迷失教育改革的方向。
三、ME命题为真的教育科学基础任何教育改革的目的都是为了能更好地培养出适应社会需求的人材。ME命题之所以强调现代教育技术对于整个教育改革具有决定性的意义,也正是因为现代教育技术对于21世纪所需的新型人材的培养具有至关重要的作用。下面我们就从“21世纪对新型人才的需求特点”和“现代教育技术对新型人材培养的重大意义”等两个方面对ME命题作进一步的论证。由于人材培养问题就是教育问题,对人材需求的特点就是对教育需求的特点,所以从人材需求与培养的角度对ME命题进行论证,也就是从教育科学的角度对ME命题进行论证。
当前人类社会即将进入21世纪。从全球范围看,21世纪将是信息化社会,九十年代则是工业化社会向信息化社会过渡的开端。因此21世纪对人材需求的特点也就是信息社会对人材需求的特点,下面就是对这类特点的分析:
⒈ 21世纪对新型人材的需求特点(1) 信息社会的经济发展对新型人材的知识结构与能力素质所提出的需求
① 信息社会的经济发展愈来愈依赖基于知识的信息产业